JP5513365B2 - 内燃機関の可変動弁装置 - Google Patents

Description

本発明は、吸気ポートおよび排気ポートを有して機関本体の一部を構成するシリンダヘッドに、燃焼室への前記吸気ポートおよび前記排気ポートの連通・遮断を切換える吸気弁および排気弁が開閉作動可能に配設され、前記吸気弁および前記排気弁のうち少なくとも前記排気弁に連動、連結されるロッカアームを含んで相互に隣接して配列されるとともにカムプロフィルを相互に異ならせてカムシャフトに設けられる複数のカムにそれぞれ従動する複数のロッカアームに、隣接するロッカアームを連結する連結位置ならびにその連結を解除する連結解除位置間で前記カムシャフトの軸線と平行な軸方向移動を可能として相互に当接しつつ前記ロッカアームにそれぞれ摺動自在に嵌合されるとともに軸方向一方に向けてばね付勢される複数の連結ピンを備える連結切換機構が設けられ、複数の前記連結ピンを軸方向他方側に向けて駆動し得る駆動軸を有するアクチュエータが前記シリンダヘッドに取付けられる内燃機関の可変動弁装置に関する。

隣接するロッカアームを連結する連結位置ならびにその連結を解除する連結解除位置間での移動を可能として相互に当接する複数の連結ピンを備える連結切換機構が、吸気弁側の複数のロッカアームならびに排気弁側の複数のロッカアームにそれぞれ設けられ、吸気弁側および排気弁側の連結切換機構に個別に駆動力を及ぼす２つのアクチュエータが、シリンダヘッドに取付けられるようにした内燃機関の可変動弁装置が、特許文献１で知られている。

特開平０４−２９２５２６号公報

ところが、上記特許文献１で開示された構成では、排気弁側の連結切換機構を押圧力を及ぼすアクチュエータは、シリンダヘッドに設けられる排気ポートに隣接して配置されることになり、排気ポートからの熱でアクチュエータの温度が上昇し、アクチュエータが備える駆動軸のストローク量が変化するのに対処したり、アクチュエータの耐熱温度を上げたりすることが必要となり、コストの増大を招く可能性がある。

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、排気弁の開閉作動特性を変化させるためのアクチュエータに排気ポートから及ぶ熱影響を軽減し、コストの増大を回避し得るようにした内燃機関の可変動弁装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、吸気ポートおよび排気ポートを有して機関本体の一部を構成するシリンダヘッドに、燃焼室への前記吸気ポートおよび前記排気ポートの連通・遮断を切換える吸気弁および排気弁が開閉作動可能に配設され、前記吸気弁および前記排気弁のうち少なくとも前記排気弁に連動、連結されるロッカアームを含んで相互に隣接して配列されるとともにカムプロフィルを相互に異ならせてカムシャフトに設けられる複数のカムにそれぞれ従動する複数のロッカアームに、隣接するロッカアームを連結する連結位置ならびにその連結を解除する連結解除位置間で前記カムシャフトの軸線と平行な軸方向移動を可能として相互に当接しつつ前記ロッカアームにそれぞれ摺動自在に嵌合されるとともに軸方向一方に向けてばね付勢される複数の連結ピンを備える連結切換機構が設けられ、複数の前記連結ピンを軸方向他方側に向けて駆動し得る駆動軸を有するアクチュエータが前記シリンダヘッドに取付けられる内燃機関の可変動弁装置において、前記アクチュエータが、シリンダ軸線を含むとともに前記カムシャフトの回転軸線と平行な平面に関して前記排気ポートとは反対側に前記駆動軸を配置するようにして前記シリンダヘッドに取付けられ、前記平面に関して前記吸気ポートと反対側に配置される前記連結切換機構および前記駆動軸間に、該駆動軸の軸方向移動による駆動力を前記連結切換機構に伝達する伝動機構が介設されることを第１の特徴とする。

また本発明は、第１の特徴の構成に加えて、前記アクチュエータが、前記カムシャフトの軸線と平行に前記駆動軸をストロークさせるソレノイドであり、前記伝動機構は、前記駆動軸に一端部が連結されるとともに他端部が前記連結切換機構に連動、連結されるリンク部材を少なくとも含み、前記平面に関して前記排気ポートと反対側で前記シリンダヘッドに形成されたリンク支持部に前記リンク部材が回動可能に支承されることを第２の特徴とする。

本発明は、第２の特徴の構成に加えて、前記リンク部材および前記シリンダヘッド間に、前記ソレノイドの戻りをアシストする戻しばねが設けられることを第３の特徴とする。

本発明は、第２または第３の特徴の構成に加えて、前記カムシャフトの軸線に直交する平面への投影図上で、調時伝動機構の一部を構成して前記カムシャフトに固定される被動スプロケットに前記ソレノイドおよび前記リンク部材の一部が重なるように、前記ソレノイドおよび前記リンク部材が配置されることを第４の特徴とする。

本発明は、第２〜第４の特徴の構成のいずれかに加えて、前記リンク部材の中間部に支軸が一体に設けられ、前記支軸を回動可能に嵌合せしめる支持孔が前記リンク支持部に設けられることを第５の特徴とする。

本発明は、第１〜第５の特徴の構成のいずれかに加えて、前記排気ポートが前記吸気ポートよりも低い位置でシリンダヘッドの側壁に開口するようにして前記シリンダ軸線を傾斜させた前記機関本体の前記シリンダヘッドは、該シリンダヘッドに結合されるヘッドカバーおよび前記シリンダヘッド間に形成される動弁室の周壁となる側壁部を一体に有し、前記側壁部のうち前記排気ポートが設けられる側の第１側壁部分と、前記アクチュエータが取付けられる側で第１側壁部分の一端部に連なって上下に延びる第２側壁部分との間に配置されるボス部が、前記シリンダヘッドをシリンダブロックに結合するためのボルトを挿通せしめるようにしつつ第１および第２側壁部分よりも内方に突出するようにして前記シリンダヘッドに一体に設けられることを第６の特徴とする。

本発明は、第６の特徴の構成に加えて、第２側壁部分の第１側壁部分側端部に隣接した内方で前記シリンダヘッドに、前記動弁室内のオイルを機関本体の下部側に戻すオイル戻し孔が設けられることを第７の特徴とする。

さらに本発明は、第１〜第７の特徴の構成のいずれかに加えて、鞍乗り型車両に搭載される燃料タンクの底板との間にクリアランスを介して前記燃料タンクの下方に前記機関本体が配置され、鞍乗り型車両の進行方向に沿う前記シリンダヘッドの後部に前記アクチュエータが取付けられることを第８の特徴とする。

なお実施の形態の前壁部分１５ａａが本発明の第１側壁部分に対応し、実施の形態の右側壁部分１５ａｂが本発明の第２側壁部分に対応し、実施の形態の第１および第２排気側ロッカアーム３３，３４が本発明のロッカアームに対応し、実施の形態の休止用カム４４および排気側カム４５が本発明のカムに対応し、実施の形態の第１および第２連結ピン５５，５６が本発明の連結ピンに対応し、実施の形態のソレノイド６４が本発明のアクチュエータに対応し、実施の形態の第１支持孔７２が本発明の支持孔に対応する。

本発明の第１の特徴によれば、シリンダ軸線を含むとともにカムシャフトの回転軸線と平行な平面に関して排気ポートとは反対側に駆動軸を配置するようにしてアクチュエータがシリンダヘッドに取付けられ、連結切換機構および駆動軸間に伝動機構が介設されるので、アクチュエータが排気ポートよりも吸気ポート側に寄って配置されることになり、アクチュエータに及ぶ熱影響を軽減することができ、駆動軸のストローク量が変化するのを抑制することができるとともにアクチュエータの耐熱温度を上げることを不要としてコストの増大を回避することができる。

また本発明の第２の特徴によれば、アクチュエータであるソレノイドが発揮する駆動力を、シリンダヘッドに形成されたリンク支持部に回動可能に支持されるリンク部材を少なくとも含む伝動機構を介して連結切換機構側に伝達するようにしているので、ソレノイドが発揮する駆動力を簡単な構成で連結切換機構側に伝達することができ、位置精度および加工精度を良好とすることができる。しかもリンク支持部は、シリンダ軸線を含むとともにカムシャフトの回転軸線と平行な平面に関して排気ポートと反対側でシリンダヘッドに形成されるものであり、ソレノイドを排気ポートからより遠くに離して配置することができる。

本発明の第３の特徴によれば、リンク部材およびシリンダヘッド間に設けられる戻しばねで、ソレノイドの戻りをアシストするので、複数の連結ピンを軸方向一方に付勢するようにして連結切換機構が備えるばねのばね力を小さくし、ロッカアームの小型化および軽量化に寄与することができるとともに、駆動軸および連結切換機構間のがたを防止し、フリクションを低減することができる。

本発明の第４の特徴によれば、ソレノイドおよびリンク部材の一部が、カムシャフトの軸線に直交する平面への投影図上で、被動スプロケットと重なるので、ソレノイドおよびリンク部材のシリンダヘッドからヘッドカバー側への突出を抑え、内燃機関の大型化を抑制することができる。

本発明の第５の特徴によれば、リンク部材に一体に設けられる支軸が、リンク支持部に設けられる支持孔に回動可能に嵌合されるので、リンク部材の支持構造を簡略化することができる。

本発明の第６の特徴によれば、機関本体のシリンダ軸線が傾斜しており、排気ポートが吸気ポートよりも下方位置にあるので、動弁装置の吸気側から飛散したオイルが排気側に速やかに流れることになり、高温のオイルからの受熱を防止して吸気側を比較的低温に維持することが可能である。また動弁室の周壁となるようにしてシリンダヘッドが一体に備える側壁部のうち排気ポートが設けられる側の第１側壁部分と、アクチュエータが取付けられる側で第１側壁部分の一端部に連なって上下に延びる第２側壁部分との間に、第１および第２側壁部分よりも内方に突出するようにしてシリンダヘッドに一体に設けられるボス部が配置され、シリンダヘッドをシリンダブロックに結合するためのボルトがボス部に挿通されるので、カムシャフトから飛散したオイルが第１側壁部分に衝突してはね返っても、第２側壁部分側にオイルが飛散することをボス部で防止することができ、アクチュエータが取付けられる第２側壁部分側に高温のオイルが飛散することを防止することができる。

本発明の第７の特徴によれば、第２側壁部分の第１側壁部分側端部に隣接した内方でシリンダヘッドにオイル戻し孔が設けられるので、高温のオイルがボス部で邪魔されて第２側壁部分の近傍に溜まってしまうことを防止して、速やかに排出することができる。しかもアクチュエータをオイル戻し孔よりも高所に配置することで、アクチュエータ周辺でのオイルの滞留を防止して、アクチュエータが高温になることを抑制することができる。

さらに本発明の第８の特徴によれば、燃料タンクの底板との間にクリアランスを介して該燃料タンクよりも下方に機関本体が配置され、その機関本体のシリンダヘッドの後部にアクチュエータが取付けられるので、鞍乗り型車両の走行時に燃料タンクの底板および機関本体間を通った走行風がアクチュエータの周辺を流通するようにしてアクチュエータを効果的に冷却することができる。

第１の実施の形態の自動二輪車の右側面図である。 内燃機関の要部縦断面図である。 図２の３−３線矢視平面図である。 排気側ロッカアームが連結解除状態にあるときの図２の４−４線断面図である。 図４の５矢示部拡大図である。 図１の６矢視図である。 図３の７−７線拡大断面図である。 第２の実施の形態の自動二輪車の右側面図である。 図３に対応したシリンダヘッドの平面図である。 図８の１０矢視図である。

以下、本発明の実施の形態について添付の図面を参照しながら説明する。

本発明の第１の実施の形態について図１〜図７を参照しながら説明すると、先ず図１において、鞍乗り型車両である自動二輪車の車体フレームＦが前端に備えるヘッドパイプ８１には、前輪ＷＦを軸支するフロントフォーク８２が操向可能に支承され、前記車体フレームＦが前後方向中間部に有するピボットプレート８３には、後輪ＷＲを後端部で軸支するスイングアーム８４の前端部が支軸８５を介して揺動可能に支承され、スイングアーム８４および車体フレームＦ間にはリヤクッションユニット８６が設けられる。

また前記後輪ＷＲは内燃機関Ｅが発揮する動力で回転駆動されるものであり、前記内燃機関Ｅの機関本体１０は、前記車体フレームＦに搭載される燃料タンク８７の底板８７ａとの間にクリアランス８８を介して該燃料タンク８７の下方に配置されるようにしつつ前記車体フレームＦに搭載される。また前記燃料タンク８７の後方に位置する乗車用シート８９が前記車体フレームＦの後部に支持される。

図２において、前記機関本体１０は、ピストン１３を摺動可能に嵌合させるシリンダボア１２を有するシリンダブロック１１と、前記ピストン１３の頂部を臨ませる燃焼室１４を前記シリンダブロック１１との間に形成して前記シリンダブロック１１に結合されるシリンダヘッド１５と、該シリンダヘッド１５との間に動弁室１７を形成するようにして前記シリンダヘッド１５に結合されるヘッドカバー１６とを備え、前記シリンダボア１２の軸線すなわちシリンダ軸線Ｃを前上がりに傾斜させた姿勢、図１および図２では右側に傾斜した姿勢で自動二輪車に搭載される。

前記シリンダヘッド１５には、該シリンダヘッド１５の後面に開口する吸気ポート１８が前記燃焼室１４に通じ得るようにして設けられるとともに、シリンダ軸線Ｃが前上がりに傾斜していることで前記吸気ポート１８よりも低い位置で前記シリンダヘッド１５の前面に開口する排気ポート１９が前記燃焼室１４に通じ得るようにして設けられる。而して前記吸気ポート１８には燃料噴射弁２１を有する吸気装置２１が接続され、前記排気ポート１９には図示しない排気装置が接続される。

図３を併せて参照して、前記シリンダヘッド１５には、前記吸気ポート１８の前記燃焼室１４への連通・遮断を切換える吸気弁２３と、前記排気ポート１９の前記燃焼室１４への連通・遮断を切換える一対の排気弁２４…とが開閉作動可能に配設され、吸気弁２３は弁ばね２５で閉弁方向に付勢され、排気弁２４…は弁ばね２６…で閉弁方向に付勢される。またシリンダヘッド１５には、前記燃焼室１４に先端を臨ませる一対の点火プラグ２８，２９が取付けられる
図４を併せて参照して、前記シリンダヘッド１５および前記ヘッドカバー１６間に形成される動弁室１７には、前記吸気弁２３および前記排気弁２４…を開閉駆動する動弁装置３０が収容される。

この動弁装置３０は、吸気弁２３および排気弁２４…に共通にして吸気弁２３および排気弁２４…間に配置される単一のカムシャフト３１と、前記吸気弁２３および前記カムシャフト３１間に介設される吸気側ロッカアーム３２と、一対の前記排気弁２４…および前記カムシャフト３１間に介設される第１および第２排気側ロッカアーム３３，３４とを備える。

吸気側ロッカアーム３２の中間部は、前記カムシャフト３１と平行な軸線を有する吸気側ロッカシャフト３５で揺動可能に支承されており、吸気側ロッカアーム３２の一端部には、前記カムシャフト３１に設けられる吸気側カム３６に転がり接触するローラ３７が軸支され、吸気側ロッカアーム３２の他端部には、前記吸気弁２３のステムエンド２３ａに当接するタペットねじ３８が進退位置を調節可能として螺合される。

第１および第２排気側ロッカアーム３３，３４は、カムシャフト３１の軸線に沿う方向に隣接して並列配置されており、前記吸気側ロッカシャフト３５と平行な軸線を有する排気側ロッカシャフト３９で揺動可能に支承される。第１および第２排気側ロッカアーム３３，３４の一端部には、前記排気弁２４…のステムエンド２４ａ…に当接するタペットねじ４０，４１が進退位置を調節可能として螺合される。すなわち第１および第２排気側ロッカアーム３３，３４は排気弁２４…に個別に連動、連結される。また第１排気側ロッカアーム３３の他端部には、前記カムシャフト３１に設けられる休止用カム４４に転がり接触するローラ４２が軸支され、第２排気側ロッカアーム３４の他端部には、前記カムシャフト３１に設けられる排気側カム４５に転がり接触するローラ４３が軸支される。

前記カムシャフト３１は、該カムシャフト３１の軸線に沿う方向に間隔をあけた位置に配置されて前記シリンダヘッド１５に一体に突設される第１および第２ホルダ部４６，４７にボールベアリング４８，４９を介して回転自在に支承されており、前記カムシャフト３１の両端部のうち第２ホルダ部４７から突出した端部には、前記ピストン１３に連接されるクランクシャフト（図示せず）の回転動力を１／２に減速して前記カムシャフト３１に伝達する調時伝動機構５０の一部を構成する被動スプロケット５１が固設され、前記調時伝動機構５０の一部を構成するカムチェーン５２が前記被動スプロケット５１に巻き掛けられる。

また前記吸気側ロッカシャフト３５および前記排気側ロッカシャフト３９は、前記カムシャフト３１の両側に配置され、前記吸気側ロッカシャフト３５および前記排気側ロッカシャフト３９の両端部は第１および第２ホルダ部４６，４７に嵌合、支持される。

ところで前記排気側カム４５は、前記カムシャフト３１の中心軸線を中心とする仮想円に沿う円弧状のベース円部４５ａと、前記仮想円よりも外側方に突出するようにして前記ベース円部４５ａの周方向両端に連なるカム山部４５ｂとから成る。一方、前記休止用カム４４は、両排気弁２４…のうち第１吸気側ロッカアーム３２に連動、連結された排気弁２４を閉弁休止することを可能として排気側カム４５とはカムプロフィルを異に形成されるものであり、基本的には前記仮想円にほぼ沿う円形であるが、排気弁２４を完全に閉弁休止状態としたままとすることによる閉弁固着が生じるのを防止するために排気弁２４をごくわずかに開弁させるような外周面を有するように形成されている。

第１および第２排気側ロッカアーム３３，３４には、第１および第２排気側ロッカアーム３３，３４の連結を解除することで、第１排気側ロッカアーム３３のローラ４２を、排気側カム４５に従動して揺動する第２排気側ロッカアーム３４とは無関係に、休止用カム４４に転がり接触させたままとして内燃機関の低速運転時に一方の排気弁２４を閉弁休止するとともに他方の排気弁２４を排気側カム４５のカムプロフィルに応じた作動態様で開閉作動せしめる状態と、第１および第２排気側ロッカアーム３３，３４を連結することで内燃機関の高速運転時に両排気弁２４…を排気側カム４５のカムプロフィルに応じた作動態様で開閉作動せしめる状態とを切換える連結切換機構５４が設けられる。

図５を併せて参照して、前記連結切換機構５４は、前記排気側ロッカシャフト３９および前記カムシャフト３１間で第１および第２排気側ロッカアーム３３，３４の上部に設けられるものであり、第１および第２排気側ロッカアーム３３，３４を連結する連結位置ならびにその連結を解除する連結解除位置間での軸方向移動を可能として相互に当接しつつ第１および第２排気側ロッカアーム３３，３４に摺動可能に嵌合される第１および第２連結ピン５５，５６を備える。

第１排気側ロッカアーム３３には、第２排気側ロッカアーム３４とは反対側に端壁５７ａを有して有底状に形成される第１ガイド孔５７が、前記排気側ロッカシャフト３９と平行な軸線を有して設けられ、第２排気側ロッカアーム３４には、前記排気側ロッカシャフト３９と平行な軸線を有しつつ第１排気側ロッカアーム３３とは反対側を端壁５８ａで閉じた有底状に形成される第２ガイド孔５８が設けられる。しかも第１および第２ガイド孔５７，５８は、前記排気弁２４…が閉弁状態にあるタイミングでは同軸に連なるようにして同径に形成される。

短円柱状に形成される第１連結ピン５５は、一部を第２ガイド孔５８に嵌合することを可能として第１ガイド孔５７に摺動可能に嵌合されるものであり、前記端壁５７ａの中央部に設けられた貫通孔５９を摺動自在に嵌合する軸部５５ａが第１連結ピン５５に一体にかつ同軸に連設される。

また第２連結ピン５６は、第２ガイド孔５８の端壁５８ａ側を開放した有底円筒状に形成されるものであり、第２ガイド孔５８に摺動自在に嵌合された第２連結ピン５６および前記端壁５８ａ間には、相互に当接した第１および第２連結ピン５５，５６を軸方向一方側（図４および図５の右側）に付勢するばね６０が介設され、前記端壁５８ａには開放孔６１が設けられる。

而して前記連結切換機構５４は、前記ばね６０のばね力に抗して第１連結ピン５５の一部を第２ガイド孔５８に嵌合することで第１および第２排気側ロッカアーム３３，３４を連結し、前記ばね６０のばね力によって第１および第２連結ピン５５，５６の当接面を第１および第２排気側ロッカアーム３３，３４間に配置させるまで第１および第２連結ピン５５，５６を軸方向に移動させることで第１および第２排気側ロッカアーム３３，３４の連結を解除することになる。

図３に注目して、前記シリンダヘッド１５には、アクチュエータとしてのソレノイド６４が取付けられるものであり、該ソレノイド６４は、前記カムシャフト３１の軸線と平行な軸線方向にストロークして前記連結切換機構５４における第１および第２連結ピン５５，５６を軸方向他方側（前記ばね６０のばね力に抗して第１および第２排気側ロッカアーム３３，３４を連結する側）に向けて駆動し得る駆動軸６５を有する。

このソレノイド６４は、前記シリンダ軸線Ｃを含むとともに前記カムシャフト３１の回転軸線と平行な平面ＰＬに関して前記排気ポート１９とは反対側に前記駆動軸６５を配置する位置で前記シリンダヘッド１５に取付けられるものであり、図６で示すように、平面視で前記燃料タンク８７と重なるようにして、自動二輪車の進行方向で前記シリンダヘッド１５の右側面に取付けられる。而して前記ソレノイド６４のソレノイドハウジング６６が有する取付けフランジ６６ａが複数のボルト６７…で前記シリンダヘッド１５に締結され、前記駆動軸６５は前記シリンダヘッド１５内に突入され、ソレノイド６４の通電時に前記駆動軸６５は前記ソレノイドハウジング６６内に引き込まれる。

また前記平面ＰＬに関して前記吸気ポート１８と反対側に配置される前記連結切換機構５４と、前記駆動軸６５との間には、該駆動軸６５の軸方向移動による駆動力を前記連結切換機構５４に伝達する伝動機構６８が介設される。

前記伝動機構６８は、前記駆動軸６５に一端部が連結されるとともに他端部が前記連結切換機構５４に連動、連結されるリンク部材６９を少なくとも含むものであり、この実施の形態では、前記リンク部材６９と、該リンク部材６９の他端部に一端が当接されるとともに前記連結切換機構５４における第１連結ピン５５の軸部５５ａに他端が当接される伝動ロッド７０とで前記伝動機構６８が構成される。

伝動ロッド７０は、前記駆動軸６５のストローク方向と平行な軸線を有するものであり、第１ホルダ部４６に突設されるロッド支持部４６ａを貫通し、該ロッド支持部４６ａで摺動可能に支承される。前記伝動ロッド７０の他端には、円板状の当接板部７０ａが同軸かつ一体に設けられており、この当接板部７０ａの中心からずれた位置に、連結切換機構５４における第１連結ピン５５の軸部５５ａが当接される。

このように当接板部７０ａの中心からずれた位置に軸部５５ａを当接させることで、第１排気側ロッカアーム３２の揺動に応じて伝動ロッド７０には、該伝動ロッド７０をその軸線まわりに回転させる力が働き、軸部５５ａおよび当接板部７０ａの接触箇所を変化させることができ、摩耗による寿命の低下を抑制することができる。

図７において、前記平面ＰＬに関して前記排気ポート１９と反対側で前記シリンダヘッド１５にはリンク支持部７１が形成されており、前記リンク部材６９が前記リンク支持部７１に回動可能に支承される。而して前記ソレノイド６４への通電によって前記駆動軸６５がソレノイドハウジング６６内に引き込まれるように作動することで、前記リンク部材６９は、第１および第２排気側ロッカアーム３３，３４を連結する側に第１および第２連結ピン５５，５６を移動させる方向で前記ソレノイド６４からの駆動力を前記軸部５５ａに及ぼすことになる。

前記リンク部材６９の中間部には、リンク部材６９の上下に突出する支軸６９ａが一体に設けられ、前記支軸６９ａの下部を回動可能に嵌合せしめる有底の第１支持孔７２が前記シリンダヘッド１５のリンク支持部７１に設けられる。またシリンダヘッド１５に結合されるヘッドカバー１６には前記支軸６９ａの上部を嵌合せしめる有底の第２支持孔７３が設けられる。

また前記リンク部材６９および前記シリンダヘッド１５間には、前記連結切換機構５４の第１および第２連結ピン５５，５６が第１および第２排気側ロッカアーム３３，３４の連結を解除する側に移動する側、すなわち駆動軸６５をソレノイドハウジング６６から突出させる側への前記ソレノイド６４の戻りをアシストする戻しばね７４が設けられる。

すなわち第１支持孔７２は、前記支軸６９ａの下部を回動可能に嵌合せしめる有底の小径孔部７２ａと、小径孔部７２ａよりも大径にして小径孔部７２ａに同軸に連なる大径孔部７２ｂとから成り、両端を前記リンク部材６９および前記シリンダヘッド１５に係合させたねじりばねである前記戻しばね７４は、前記軸部６９ａを囲繞しつつ大径孔部７２ｂ内に収容される。

しかも前記ソレノイド６４および前記リンク部材６９は、図２で示すように、前記カムシャフト３１の軸線に直交する平面への投影図上で、調時伝動機構５０の一部を構成してカムシャフト３１に固定される被動スプロケット５１に、前記ソレノイド６４および前記リンク部材６９の一部が重なる位置に配置される。

ところで、前記シリンダヘッド１５は、該シリンダヘッド１５に結合されるヘッドカバー１６および前記シリンダヘッド１５間に形成される動弁室１７の周壁となる側壁部１５ａを一体に有し、前記側壁部１５ａのうち前記排気ポート１９が設けられる側の第１側壁部分である前壁部分１５ａａと、前記ソレノイド６４が取付けられる側で前壁部分１５ａａの一端部に連なって上下に延びる第２側壁部分である右側壁部分１５ａｂとの間に配置されるボス部７５が、前記ヘッドカバー１６を前記シリンダヘッド１５に結合するための複数のボルト７６…の１つを挿通せしめるようにしつつ前壁部分１５ａａおよび右側壁部分１５ａｂよりも内方に突出するようにして前記シリンダヘッド１５に一体に設けられる。

また右側壁部分１５ａｂの前記前壁部分１５ａａ側端部に隣接した内方で前記シリンダヘッド１５には、前記動弁室１７内のオイルを機関本体１０の下部側に戻すオイル戻し孔７７が設けられる。

次にこの第１の実施の形態の作用について説明すると、機関本体１０のシリンダヘッド１５には、排気ポート１９の燃焼室１４への連通・遮断を切換える一対の排気弁２４…が開閉作動可能に配設され、一対の前記排気弁２４…およびカムシャフト３１間に介設される第１および第２排気側ロッカアーム３３，３４には、第１および第２排気側ロッカアーム３３，３４の連結および連結解除を切換える連結切換機構５４が設けられ、連結切換機構５４が備える第１および第２連結ピン５５，５６を第１および第２排気側ロッカアーム３３，３４を連結する側に駆動し得る駆動軸６５を有するソレノイド６４がシリンダヘッド１５に取付けられるのであるが、ソレノイド６４は、シリンダ軸線Ｃを含むとともにカムシャフト３１の回転軸線と平行な平面ＰＬに関して排気ポート１９とは反対側に駆動軸６５を配置するようにしてシリンダヘッド１５に取付けられ、前記平面ＰＬに関して前記吸気ポート１８と反対側に配置される前記連結切換機構５４および前記駆動軸６５間に、該駆動軸６５の軸方向移動による駆動力を連結切換機構５４に伝達する伝動機構６８が介設される。

したがってソレノイド６４は、排気ポート１９よりも吸気ポート１８側に寄って配置されることになり、ソレノイド６４に及ぶ熱影響を軽減することができ、駆動軸６５のストローク量が変化するのを抑制することができるとともにソレノイド６４の耐熱温度を上げることを不要としてコストの増大を回避することができる。

またソレノイド６４は、前記駆動軸６５を前記カムシャフト３１の軸線と平行にストロークさせるようにしてシリンダヘッド１５に取付けられ、伝動機構６８が、前記駆動軸６５に一端部が連結されるとともに他端部が連結切換機構５４に連動、連結されるリンク部材６９を少なくとも含み、前記平面ＰＬに関して前記排気ポート１９と反対側で前記シリンダヘッド１５に形成されたリンク支持部７１にリンク部材６９が回動可能に支承されるので、ソレノイド６４が発揮する動力を簡単な構成で連結切換機構５４側に伝達することができ、位置精度および加工精度を良好とすることができる。しかもリンク支持部７１は、シリンダ軸線Ｃを含むとともにカムシャフト３１の回転軸線と平行な平面ＰＬに関して排気ポート１９と反対側でシリンダヘッド１５に形成されるものであり、ソレノイド６４を排気ポート１９からより遠くに離して配置することができる。

また前記リンク部材６９および前記シリンダヘッド１５間に、前記ソレノイド６４の戻りをアシストする戻しばね７４が設けられるので、連結切換機構５４の第１および第２連結ピン５５，５６を軸方向一方に付勢するようにして連結切換機構５４が備えるばね６０のばね力を小さくし、第１および第２排気側ロッカアーム３３，３４の小型化および軽量化に寄与することができるとともに、駆動軸６５および連結切換機構５４間のがたを防止し、フリクションを低減することができる。

またソレノイド６４およびリンク部材６９の一部が、カムシャフト３１の軸線に直交する平面への投影図上で、被動スプロケット５１と重なるので、ソレノイド６４およびリンク部材６９のシリンダヘッド１５からヘッドカバー１６側への突出を抑え、内燃機関の大型化を抑制することができる。

また前記リンク部材６９の中間部に支軸６９ａが一体に設けられ、前記支軸６９ａを回動可能に嵌合せしめる第１支持孔７２がリンク支持部７１に設けられるので、リンク部材６９の支持構造を簡略化することができる。

また機関本体１０のシリンダ軸線Ｃは、吸気ポート１８よりも低い位置でシリンダヘッド１５の前面に排気ポート１９が開口するようにして前上がりに傾斜しており、吸気ポート１８が排気ポート１９よりも上方位置にあるので、動弁装置３０の吸気側から飛散したオイルが排気側に速やかに流れることになり、高温のオイルからの受熱を防止して吸気側を比較的低温に維持することが可能となる。

またシリンダヘッド１５は、該シリンダヘッド１５に結合されるヘッドカバー１６および前記シリンダヘッド１５間に形成される動弁室１７の周壁となる側壁部１５ａを一体に有し、前記側壁部１５ａのうち前記排気ポート１９が設けられる側である前壁部分１５ａａと、前記ソレノイド６４が取付けられる側で前壁部分１５ａａの一端部に連なって上下に延びる右側壁部分１５ａｂとの間に配置されるボス部７５が、前記シリンダヘッド１５をシリンダブロック１１に結合するためのボルト７６を挿通せしめるようにしつつ前壁部分１５ａａおよび右側壁部分１５ａｂよりも内方に突出するようにして前記シリンダヘッド１５に一体に設けられるので、カムシャフト３１から飛散したオイルが前壁部分１５ａａに衝突してはね返っても、右側壁部分１５ａｂにオイルが飛散することをボス部７５で防止することができ、ソレノイド６４が取付けられる右側壁部分１５ａｂ側に高温のオイルが飛散することを防止することができる。

また右側壁部分１５ａｂの前壁部分１５ａａ側端部に隣接した内方で前記シリンダヘッド１５に、前記動弁室１７内のオイルを機関本体１０の下部側に戻すオイル戻し孔７７が設けられるので、高温のオイルがボス部７５で邪魔されて右側壁部分１５ａｂの近傍に溜まってしまうことを防止して、速やかに排出することができる。しかもソレノイド６４をオイル戻し孔７７よりも高所に配置することで、ソレノイド６４周辺でのオイルの滞留を防止して、ソレノイド６４が高温になることを抑制することができる。

さらに燃料タンク８７の底板８７ａとの間にクリアランス８８を介して該燃料タンク８７よりも下方に機関本体１０が配置され、自動二輪車の進行方向で前記機関本体１０のシリンダヘッド１５の右側面にソレノイド６４が取付けられるので、自動二輪車の走行時に燃料タンク８７の底板８７ａおよび機関本体１０間を通った走行風がソレノイド６４の周辺を流通するようにしてソレノイド６４を効果的に冷却することができる。

本発明の第２の実施の形態について図８〜図１０を参照しながら説明するが、第１の実施の形態に対応する部分には同一の参照符号を付して図示するのみとし、詳細な説明は省略する。

機関本体１０のシリンダヘッド１５には、カムシャフト３１の軸線と平行な軸線方向にストロークして連結切換機構５４を第１および第２排気側ロッカアーム３３，３４の連結側に向けて駆動し得る駆動軸６５を有するレノイド６４が取付けられるものであり、該ソレノイド６４は、機関本体１０のシリンダ軸線Ｃを含むとともにカムシャフト３１の回転軸線と平行な平面ＰＬに関して排気ポート１９とは反対側に前記駆動軸６５を配置する位置で前記シリンダヘッド１５に取付けられるものであり、図１０で示すように、平面視で前記燃料タンク８７と重なるようにして、自動二輪車の進行方向で前記シリンダヘッド１５の右側後部に取付けられる。而して前記ソレノイド６４のソレノイドハウジング６６が有する取付けフランジ６６ａが複数のボルト６７…で前記シリンダヘッド１５に締結され、前記駆動軸６５は前記シリンダヘッド１５内に突入され、ソレノイド６４の通電時に前記駆動軸６５は前記ソレノイドハウジング６６内に引き込まれる。

また前記平面ＰＬに関して吸気ポート１８と反対側に配置される前記連結切換機構５４と、前記駆動軸６５との間には、該駆動軸６５の軸方向移動による駆動力を前記連結切換機構５４に伝達する伝動機構９１が介設される。

前記伝動機構９１は、前記駆動軸６５に一端部が連結されるとともに他端部が前記連結切換機構５４に連動、連結されるリンク部材９２を少なくとも含むものであり、この実施の形態では、前記リンク部材９２と、該リンク部材９２の他端部に一端が当接されるとともに前記連結切換機構５４における第１連結ピン５５の軸部５５ａに他端が当接される伝動ロッド７０とで前記伝動機構９１が構成される。

前記リンク部材９２は、前記カムシャフト３１側に向けてＶ形に開放した形状に形成されるものであり、このリンク部材９２の中間部が、第１の実施の形態と同様にしてシリンダヘッド１５のリンク支持部に回動可能に支承され、前記リンク部材９２および前記シリンダヘッド１５間には、前記連結切換機構５４が第１および第２排気側ロッカアーム３３，３４の連結を解除する側に作動する側、すなわち駆動軸６５をソレノイドハウジング６６から突出させる側への前記ソレノイド６４の戻りをアシストする戻しばね７４が設けられる。

この第２の実施の形態によれば、上述の第１の実施の形態とほぼ同様の効果を奏することができ、また燃料タンク８７の底板８７ａとの間にクリアランス８８を介して該燃料タンク８７よりも下方に機関本体１０が配置され、自動二輪車の進行方向で前記機関本体１０のシリンダヘッド１５の後部にソレノイド６４が取付けられるので、自動二輪車の走行時に燃料タンク８７の底板８７ａおよび機関本体１０間を通った走行風がソレノイド６４の周辺を流通するようにしてソレノイド６４を効果的に冷却することができる。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計変更を行うことが可能である。

たとえば上記実施の形態では、一対の排気弁２４…に個別に対応した第１および第２排気側ロッカアーム３３，３４に設けられる連結切換機構５４をソレノイド６４で駆動するようにした内燃機関の可変動弁装置３０について説明したが、複数ずつの排気側ロッカアームおよび吸気側ロッカアームにそれぞれ設けられる連結切換機構の切換作動を単一のソレノイド６４が発揮する駆動力で連動させることも可能である。その場合、吸気側ロッカアームに設けられる連結切換機構にソレノイド６４から直接駆動力を及ぼすとともに排気側ロッカアームに設けられる連結切換機構にソレノイド６４からリンク部材を介して駆動力を及ぼすようにしたり、吸気側ロッカアームおよび排気側ロッカアームにそれぞれ設けられる連結切換機構にソレノイド６４からリンク部材を介して駆動力を及ぼすようにしたりすることができる。

また上記実施の形態では、一対の排気弁２４…にそれぞれ連動、連結される第１および第２排気側ロッカアーム３３，３４に連結切換機構５４が設けられる場合について説明したが、本発明は、相互に隣接して配置される複数のロッカアームの１つが排気弁に連動、連結されるようにした可変動弁装置にも適用可能である。

さらに上記実施の形態ではソレノイド６４をアクチュエータとして用いた場合について説明したが、電動モータや液圧シリンダ等をアクチュエータとして用いることも可能である。

１０・・・機関本体
１１・・・シリンダブロック
１４・・・燃焼室
１５・・・シリンダヘッド
１５ａ・・・側壁部
１５ａａ・・・第１側壁部分である前壁部分
１５ａｂ・・・第２側壁部分である右側壁部分
１７・・・動弁室
１８・・・吸気ポート
１９・・・排気ポート
２３・・・吸気弁
２４・・・排気弁
３１・・・カムシャフト
３３・・・ロッカアームである第１排気側ロッカアーム
３４・・・ロッカアームである第２排気側ロッカアーム
４４・・・休止用カム
４５・・・排気側カム
５４・・・連結切換機構
５５・・・第１連結ピン
５６・・・第２連結ピン
６４・・・アクチュエータであるソレノイド
６５・・・駆動軸
６８，９１・・・伝動機構
６９，９２・・・リンク部材
６９ａ・・・支軸
７１・・・リンク支持部
７２・・・支持孔である第１支持孔
７４・・・戻しばね
７５・・・ボス部
７６・・・ボルト
７７・・・オイル戻し孔
８７・・・燃料タンク
８７ａ・・・底板
８８・・・クリアランス
Ｃ・・・シリンダ軸線
ＰＬ・・・平面

Claims (8)

1. 吸気ポート（１８）および排気ポート（１９）を有して機関本体（１０）の一部を構成するシリンダヘッド（１５）に、燃焼室（１４）への前記吸気ポート（１８）および前記排気ポート（１９）の連通・遮断を切換える吸気弁（２３）および排気弁（２４）が開閉作動可能に配設され、前記吸気弁（２３）および前記排気弁（２４）のうち少なくとも前記排気弁（２４）に連動、連結されるロッカアーム（３３，３４）を含んで相互に隣接して配列されるとともにカムプロフィルを相互に異ならせてカムシャフト（３１）に設けられる複数のカム（４４，４５）にそれぞれ従動する複数のロッカアーム（３３，３４）に、隣接するロッカアーム（３３，３４）を連結する連結位置ならびにその連結を解除する連結解除位置間で前記カムシャフト（３１）の軸線と平行な軸方向移動を可能として相互に当接しつつ前記ロッカアーム（３３，３４）にそれぞれ摺動自在に嵌合されるとともに軸方向一方に向けてばね付勢される複数の連結ピン（５５，５６）を備える連結切換機構（５４）が設けられ、複数の前記連結ピン（５５，５６）を軸方向他方側に向けて駆動し得る駆動軸（６５）を有するアクチュエータ（６４）が前記シリンダヘッド（１５）に取付けられる内燃機関の可変動弁装置において、前記アクチュエータ（６４）が、シリンダ軸線（Ｃ）を含むとともに前記カムシャフト（３１）の回転軸線と平行な平面（ＰＬ）に関して前記排気ポート（１９）とは反対側に前記駆動軸（６５）を配置するようにして前記シリンダヘッド（１５）に取付けられ、前記平面（ＰＬ）に関して前記吸気ポート（１８）と反対側に配置される前記連結切換機構（５４）および前記駆動軸（６５）間に、該駆動軸（６５）の軸方向移動による駆動力を前記連結切換機構（５４）に伝達する伝動機構（６８，９１）が介設されることを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
2. 前記アクチュエータが、前記カムシャフト（３１）の軸線と平行に前記駆動軸（６５）をストロークさせるソレノイド（６４）であり、前記伝動機構（６８，９１）は、前記駆動軸（６５）に一端部が連結されるとともに他端部が前記連結切換機構（５４）に連動、連結されるリンク部材（６９，９２）を少なくとも含み、前記平面（ＰＬ）に関して前記排気ポート（１９）と反対側で前記シリンダヘッド（１５）に形成されたリンク支持部（７１）に前記リンク部材（６９，９２）が回動可能に支承されることを特徴とする請求項１記載の内燃機関の可変動弁装置。
3. 前記リンク部材（６９，９２）および前記シリンダヘッド（１５）間に、前記ソレノイド（６４）の戻りをアシストする戻しばね（７４）が設けられることを特徴とする請求項２記載の内燃機関の可変動弁装置。
4. 前記カムシャフト（３１）の軸線に直交する平面への投影図上で、調時伝動機構（５０）の一部を構成して前記カムシャフト（３１）に固定される被動スプロケット（５１）に前記ソレノイド（６４）および前記リンク部材（６９）の一部が重なるように、前記ソレノイド（６４）および前記リンク部材（６９）が配置されることを特徴とする請求項２または３記載の内燃機関の可変動弁装置。
5. 前記リンク部材（６９，９２）の中間部に支軸（６９ａ）が一体に設けられ、前記支軸（６９ａ）を回動可能に嵌合せしめる支持孔（７２）が前記リンク支持部（７１）に設けられることを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載の内燃機関の可変動弁装置。
6. 前記排気ポート（１９）が前記吸気ポート（１８）よりも低い位置でシリンダヘッド（１５）の側壁に開口するようにして前記シリンダ軸線（Ｃ）を傾斜させた前記機関本体（１０）のシリンダヘッド（１５）は、該シリンダヘッド（１５）に結合されるヘッドカバー（１６）および前記シリンダヘッド（１５）間に形成される動弁室（１７）の周壁となる側壁部（１５ａ）を一体に有し、前記側壁部（１５ａ）のうち前記排気ポート（１９）が設けられる側の第１側壁部分（１５ａａ）と、前記アクチュエータ（６４）が取付けられる側で第１側壁部分（１５ａａ）の一端部に連なって上下に延びる第２側壁部分（１５ａｂ）との間に配置されるボス部（７５）が、前記シリンダヘッド（１５）をシリンダブロック（１１）に結合するためのボルト（７６）を挿通せしめるようにしつつ第１および第２側壁部分（１５ａａ，１５ａｂ）よりも内方に突出するようにして前記シリンダヘッド（１５）に一体に設けられることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の内燃機関の可変動弁装置。
7. 第２側壁部分（１５ａｂ）の第１側壁部分（１５ａａ）側端部に隣接した内方で前記シリンダヘッド（１５）に、前記動弁室（１７）内のオイルを前記機関本体（１０）の下部側に戻すオイル戻し孔（７７）が設けられることを特徴とする請求項６記載の内燃機関の可変動弁装置。
8. 鞍乗り型車両に搭載される燃料タンク（８７）の底板（８７ａ）との間にクリアランス（８８）を介して前記燃料タンク（８７）の下方に前記機関本体（１０）が配置され、鞍乗り型車両の進行方向に沿う前記シリンダヘッド（１５）の後部に前記アクチュエータ（６４）が取付けられることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の内燃機関の可変動弁装置。

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